WC颗粒尺寸对超音速火焰喷涂WC–10Co4Cr涂层组织及力学性能的影响

王大锋^1,2，马冰¹，马良超¹，陈东高¹，刘红伟¹，张迎迎¹，张龙¹，戴宇¹，吴进明²，高峰³

1. 中国兵器科学研究院宁波分院2. 浙江大学材料科学与工程学院3. 北矿新材科技有限公司

摘 要：采用超音速火焰喷涂技术（high velocity oxygen-fuel,HVOF）制备了纳米结构、亚微米结构及常规结构的WC–10Co4Cr涂层,研究了沉积过程中颗粒尺寸对WC脱碳行为的作用,分析了WC颗粒尺寸对复合涂层微观组织、硬度、断裂韧性及界面结合强度的影响。结果表明:随着WC颗粒尺寸的增大,WC脱碳率和涂层孔隙率先增大后减小,而涂层硬度和断裂韧性先减小后增大,界面结合强逐渐降低。在100 g压痕载荷下,亚微米和常规结构涂层硬度的Weibull分布呈双峰特征,而在300 g压痕载荷下,3种结构涂层硬度的Weibull分布均呈单峰特征,这是3种结构涂层的WC脱碳程度、层间结合力和孔隙率综合作用结果。WC–10Co4Cr纳米结构涂层呈现出低脱碳率、高硬度、高界面结合强度和适中断裂韧性的优异综合性能。

关键词：超音速火焰喷涂;涂层;颗粒尺寸;显微组织;力学性能;